Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
Hukum Ohm disusun oleh : Risky Maulana Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Mulaarman Abstrak Telah dilakukan praktikum elektronika dasar 1 dengan judul “Hukum Ohm”. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi Fakultas atematika dan Ilmu Pengetahuan !lam" #ni$ersitas ula%arman. Praktikum ini bertujuan untuk memahami Hukum Ohm dan enentukan hubungan antara arus &ang le%at pada resistor dengan beda potensial antara ujung'ujung resistor tersebut dan menghitung tegangan pada resistor pada rangkaian seri. !ata kun"i( Hukum Ohm, Kuat Arus Listrik, Rangkaian Paralel, Rangkaian Seri, Resistor,Tegangan I# Pendahuluan )alam kehidupan sehari'hari kita keban&akan mengunakan peralatan listrik untuk berakti$itas. *iasan&a pada peralatan rumah tangga seperti kulkas" T+" setrika listrik" lampu dan sebagain&a. !lat' alat tersebut dapat ber,ungsi ketika terhubung dengan sumber listrik. -umber listrik mengalirkan arus listrik &ang melalui alat'alat tersebut sehingga dapat ber,ungsi. )alam sebuah rangkaian listrik biasan&a terdapat istilah &ang dikenal dengan arus listrik" tegangan dan
hambatan. Pada dasarn&a sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri elektron bebas seara terus menerus. !liran &ang terus menerus inilah &ang disebut dengan arus dan sering disebut dengan aliran" sama haln&a dengan air &ang mengalir pada sebuah sungai. /esistansi adalah hambatan terhadap aliran arus listrik. -atuan resistansi adalah ohm. Hukum Ohm dan dua hukum 0irho,, memang mendominasi teori analisis rangkaian. Tetapi ketiga hukum tersebut menjadi tidak ukup ketika orang harus menganalisis terjadin&a perubahan pada setiap parameter &ang ada di dalam rangkaian.
FMIPA-FISIKA
$#% &u'uan Per"obaan 1. #ntuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus &ang mengalir dalam sebuah rangkaian . #ntuk mengetahui sumber tegangan &ang masuk mempengaruhi sumber tegangan &ang keluar. 2. #ntuk memahami Hukum Oh m dan aplikasin&a. II# (asar &eori 0ita semua tentu paham bah%a
arus listrik terjadi karena adan&a aliran elektron dimana setiap elektron mempun&ai muatan &ang besarn&a sama. 3ika kita mempun&ai benda bermuatan negati, berarti benda tersebut mempun&ai kelebihan elektron" derajat termuatin&a benda tersebut diukur dengan jumlah kelebihan elektron &ang ada. uatan sebuah elektron" sering din&atakan dengan simbul 4 atau e" din&atakan dengan satuan oulomb" &aitu sebesar ( 4 5 1"6 7 18 '19 oulomb. Hukum Ohm dide,inisikan sebagai tegangan + pada hambatan berbanding lurus dengan kuat arus I untuk suhu &ang konstan. *erdasarkan hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik didapatkan nilai hambatan dari
KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
bahan tersebut. *eda potensial dalam suatu bahan berhambatan akan mempun&ai asalkan suhu konstan.!%as" berlakun&a hukum ohm sangat terbatas pada kondisi' kondisi tertentu" bahkan hukum ini tidak berlaku jika suhu konduktor tersebut berubah. #ntuk material material atau
hubungan &ang linear terhadap kuat arus listrik resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol @ ;Omega<. )alam rangkaian elektronika" resistor terdapat dalam berbagai bentuk"
piranti elektronika tertentu seperti diode dan transistor" hubungan I dan + tidak linier. -eara garis besar hukum Ohm men&atakan bah%a besar kuat arus listrik &ang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung'ujung konduktor. Pada sebagian besar konduktor logam" hubungan arus &ang mengalir dengan potensial diatur oleh Hukum Ohm. Ohm menggunakan rangkaian perobaan sederhana seperti pada rangkaian seri. )ia menggunakan rangkaian sumber potensial seara seri" mengukur besarn&a arus &ang mengalir dan menemukan hubungan linier sederhana" dituliskan sebagai (
tetapi paling sering berbentuk silinder keil dengan satu sambungan pada masing' masing ujung. -ilinder ini diberi lingkaran %arna sebagai kode %arna untuk menunjukkan si,atn&a. Pada resistor terdapat hubungan berbanding lurus atau hubungan linear antara $oltase dan arus. Aang seara rumus terbentuk
+ : I/
;1.1<
dimana / : +=I disebut hambatan dari beban. >ama ini sangat ook karena / menjadi ukuran seberapa besar konduktor tersebut menahan laju aliran elektron. Hubungan an tara + dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru ,isika berasal dari jerman &ang bernama ?eorge -imon Ohm. *un&i Hukum Ohm ( “Tegangan ;+< pada hambatan &ang memenuhi Hukum Ohm berbanding lurus terhadap kuat arus ;I< untuk suhu &ang konstan ;-unar&ono" 818<. /esistor adalah komponen dasar elektronika &ang digunakan untuk membatasi jumlah arus &ang mengalir dalam satu rangkaian. -esuai dengan naman&a resistor bersi,at resisti, dan umumn&a terbuat dari bahan karbon. )ari hukum Ohms diketahui" resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus &ang mengalir melaluin&a. -atuan
FMIPA-FISIKA
&: k . B
;1.<
)engan bentuk ini $oltase bisadipilih sebagai $ariable B. )alam hal ini konstanta k disebut resisi$itas / dan terdapat persamaan berikut ( +: / .I C:D /: +=I
;1.2<
Persamaan ;.2< juga disebut “Hukum Ohm”. -atuan dari resisti$itas adalah Ohm" disingkat dengan huru, Aunani omega besar" bentukn&a( @ . 1 Ohm: 1 @" adalah resisi$itas &ang terdapat kalau $oltase sebesar 1 + menghasilkan arus sebesar 1 !. *erarti untuk satuan resisti$itas terdapat persamaan satuan ( /: @:+=! ;1.G< /esisti$itas juga disebut sebagai tahanan dan besar resisti$itas menunjukkan berapa kuat suatu komponen ;misaln&a resistor< menahan arus. 0alau resisti$itas besar maka da&a kuat menahan arus juga besar " sehingga arus menjadi keil atau $oltase harus besar untuk mendapatkan arus tertentu. *esarn&a resisti$itas ditulis pada resistor dengan memakai lingkaran ber%arna sebagai kode %arna. Lingkaran pertama menunjukkan angka pertama" lingkaran kedua menunjukkan angka kedua. Lingkaran ketiga menunjukkan berapa ban&ak nol &ang harus
KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
ditambahkan kepada dua angka pertama. Lingkaran ketiga juga bisa dimengerti sebagai pangkat dari 18 &ang merupakan ,aktor pengali untuk bilangan &ang didapatkan dari kedua angka pertama. Lingkaran keempat untuk menunjukkan resisti$itas tersebut.
berbagai bagian dalam rangkaian. !mperemeter merupakan alat ukur &ang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Pemakaian alat ukur ini dihubungkan ke dalam rangkaian sehingga terhubung seri dengan komponen &ang akan dihitung kuat arusn&a.
/esistor adalah komponen elektronika &ang ber,ungsi untuk membatasi arus &ang mengalir pada sebuah rangkaian. /esistor memiliki satuan “ Ohm “ atau dilambangkan dengan @ “. -imbol /esistor. Pada dasarn&a" /esistor dibagi menjadi dua jenis" &aitu ( /esistor Tetap dan /esistor +ariabel. /angkaian -eri adalah sebuah rangkaian &ang menggabungkan dua atau lebih /esistor &ang dideret sedemikian rupa" sehingga nilai hambatan totaln&a menjadi lebih besar. Hal ini dikarenakan nilai Hambatan total merupakan hasil penjumlahan dari semua resistor pembentukn&a. /angkaian Paralel adalah sebuah rangkaian &ang menggabungkan dua atau lebih /esistor &ang dijajar sedemikian rupa" sehingga nilai Hambatan totaln&a menjadi lebih keil dari nilai /esistor terkeil &ang membentukn&a. 0alau beberapa komponen dirangkai seara paralel" maka kaki komponen disambungkan sehingga arus tidak
+oltmeter merupakan alat ukur beda potensial antara titik. Pemakaian alat $oltmeter dipasang paralel dengan komponen &ang akan diukur beda potensialn&a ;-unar&ono" 818<. !rus listrik ;I< &ang mengalir melalui resistor ;/< akan men&ebabkan da&a &ang dikiim baterai hilang dalam bentuk panas ini disebut da&a disipasi ;-oeprijanto" 81<.
mengalir dari satu komponen ke komponen lain" tetapi arus &ang datang dari atu da&a ke &ang dibagi kedalam komponen "dengan demikian Hukum 0irhho,, berlaku. 3ika rangkaian seri" maka hukum kirhho,, mengenai $oltase men&atakan bah%a jumlah $oltase pada semua komponen ;termasuk sumber tegangan< nol" atau dengan kata lain jumlah $oltase dari komponen &ang kita perhatikan sebesar harga mutlak dari $oltase sumber tegangan ( +8:+1+
;1.J<
dengan hukum ohm dan hukum 0irhho,, kita dapat menghitung $oltase dan arus di
FMIPA-FISIKA
III# Metodologi Per"obaan )#$ Alat dan *ahan 1. 0omponen( /esistor ( /1:J68@" / : 1888@" /2 :188@ . !$ometer 2. 0abel Penghubung G. Projet *oard J. Po%er -uppl& )#% Langkah !er'a 1. !mbil 2 /esistor da n baa %arna gelang pada resistor . Katat %arna /esistor sebagai /1"/"/2. 2. -iapkan !$ometer" kabel penghubung" dan projet board G. /angkai /esistor seara seri pada papan Projet *oard J. 0alibrasikan !$ometer hingga menunjukan angka 8. 6. #kur nilai resistansi pada masing masing /esistor menggunakan !$ometer" atat nilain&a. M. -iapkan Po%er -uppl& dan 0ab el penghubung
N. Hubungkan /angkaian seri tersebut dengan Po%er -uppl& dan a$ometer untuk mengetahui besar. Tulis hasil pengamatan sebagai +.sumber. 9. #kur tegangan pada /1" /"/2. KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
18. Tulis hasil pengamatan pada tabel sebagai +1"+" dan +2 11. #kur !rus pada /1"/"/2. Katat sebagai I. 12" #langi langkah 9'18 hingga B
I+# HA,IL (A- PE-.*AHA,A/#$ &abel Hasil Pengamatan >o +sum +1 + +2 I ber ;$< ;$< ;$< ;!< 1 "6 8"2 8"1J 8" G 8" 8" "N 8"8 J 2 J" G 8"G 8" 8"8 16
>o. 1
2
/ /1 /
/2
arna /esistor Koklat" Hitam Orange Emas Koklat" Hitam" Hitam" 3ingga" Emas erah" erah" 0uning" Emas
>ilai '2 18 B 18 @ JQ 188 B 182 @ JQ B 182 @ JQ
Vn
/n :
¿
/1 :
0,2 0,02
:N@
/ :
0,2 0,02
:N@
/2 :
2,8 0,02
: 11 @
/#%#$#) (engan 31% +olt
Vn
/n :
¿
/1 :
$ 0,016
: J8 @
/ :
0,$ 0,016
: J @
/2 :
0,2 0,016
: 1"J @
/#%#% Perhitungan (engan !&P 2 xnst volt #
R+ :
2
: /#% Analisis (ata /#%#$ Perhitungan &an0a !&P Hukum Ohm
/n :
#
2 xnst Amper #
RI :
2 x =#,## #
:
Vn
x 0,2 =0,66 V
¿
/#%#$#$ (engan %12 +olt
/#%#%#$ (engan %12 +olt
( )
2
/1 :
0,# 2
/ :
0,1 2
: 8"1J @
∂R 2 R/n : { ∂ I ( ∆ I ) +¿
( )
2
: 8"8MJ @
2 ∂R ( ∂ V ) }% ∂V
−v 2 2 I 2 2 : { ¿ & ( ∆ I ) + I ( ∂ V ) }%
0,2
/2 :
2
: 8"1 @
/#%#$#% (engan / +olt
FMIPA-FISIKA
( ) () {( ) ( ) 0,#
/1
:
2
2
2
#,## &
KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016 1
; 2
¿ & ( 0,066 ) & }%
R/2 :
: 8"J1 @ /
(
{
:
)(
2
2
#,## ) &
(− ) ( 2
2
#,## ) &
2
:
#
; 2 ¿ & ( 0,066 ) & }% : 8"169 @
( )
∂ R 2 ( )2 { ∆ I +¿ R/n : ∂I
/#%#%#%#$ (engan / +olt 2 x nst Amper #
2 ∂ R 2( ∂ V ) }% ∂V
( )
2 x 0,2 x 10 ¯ ' =1,## x 10 ¯ & #
!
( ) ( )(
( )
∂R 2 R/n : { ∂ I ( ∆ I ) +¿
( )
:
2
I
(− ) ( ) {( )( ¯ )
R/1 :
1,##"10
2
0,02
⁴
&
(
{
(
2
0,02
)
{ R/ :
FMIPA-FISIKA
⁴
)&
(
− 0,$ 2
0,016
)( 2
1,##"10 ¯
⁴
)&
1
2
; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
( 1,##"10 ¯ ) & ⁴
1 ; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
: "6G8 @
)
( 1,##"10
: G"61N @
: "6G8 @
− 0,2
¯
0,0162
1 ; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
1 ; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
R/ :
!
2
−$
2
0,2
{
2
∂ V ) }%
2 x 0,2 x 10 ¯ ' =1,## x 10 ¯ & #
− v ( ) 2 I ( )2 ∆I + ∂ V }%
{
2
2
¿&
:
In
I I
∂ R 2( 2 ∂ V ) }% ∂V
/1
−v 2 ( )2 ∆ I +¿ 2
{ :
2
:
x 0,2 =0,66 V
2 xnst Amper #
RI :
:
)&
2 xnst volt #
R+ :
1
RI :
⁴
/#%#%#%#% (engan 31% +olt
2
0,2
{
1,##"10 ¯
: "M86 @
:8"19 @ :
2
0,02 1
& 0,066 ) & }% ; 1 2¿ (
/2
)( 2
− 2,8
; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
2
− 0,1
(
{
:G"128 @ 2
R/2 :
(
{
− 0,22 0,016
)
( 1,##"10¯ ) & ⁴
1 ; 0,02 ¿ & ( 0,066) & } %
KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
: G"16 @ /#%#) Perhitungan (engan !&P Mutlak /#%#)#$ (engan %12 +olt
/n R/n /1 R/1 : 8"1J @ 8"J1 @ / R/ : 8"8MJ @ 8"19 @ /2 R/2 : 8"1 @ 8"169 @ /#%#)#% (engan / +olt
/n R/n /1 R/1 : N @ "6G8 @ / R/ : N @ "6G8 @ /2 R/2 : 11 @ "M86 @ /#%#)#) (engan 31% +olt
/n R/n /1 R/1 : J8 @ G"61N @ / R/ : J @ G"128 @
ΔRn x 100 Rn 1
$,618 ΔR x 100 = x 100 1 20 R
¿ 0,018 2
$,1#0 ΔR x 100 = x 100 2 2 R
¿ 0,16 #
$,126 ΔR x 100 = x 100 # 12, R
¿ 0,##
/2 R/2 : 1"J @ G"16 @ /#%#/ Perhitungan (engan !&P Relati4 /#%#/#$ (engan %12 +olt ΔRn Rn
x 100
0,21 ΔR ( x 100 = x 100 =1,6) R( 0,1
ΔR ( 0,12* x 100 = x 100 =1,)2 0,0) R( ΔR ( x 100 = 0,16* x 100 =1,6* R( 0,1 /#%#/#% (engan / +olt ΔRn Rn
x 100
ΔR ( 2,6$0 x 100 = x 100 =0,## 8 R( 2,6$0 ΔR ( x 100 = x 100 =0,## R( 8
ΔR ( 2,)06 x 100 = x 100 =0,02$ 112 R( /#%#/#) (engan 312 +olt
FMIPA-FISIKA
/#) Pembahasan Hukum Ohm merupakan suatu pern&ataan bah%a besar arus listrik &ang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial &ang diterapkan kepadan&a. -ebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansin&a tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial &ang dikenakan
kepadan&a.alaupun pern&ataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar" namun istilah “hukum” tetap digunakan dengan alasan sejarah # Perobaan Hukum Ohm ini bertujuan mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus &ang mengalir dalam sebuah rangkaian. Praktikum ini menggunakan beberapa alat &aitu kabel penghubung" papan rangkaian ;Projet *oard<" /esistor" Po%er -uppl&. #ntuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama %alau sebenarn&a kedua seara konsep berbeda. -eara matematika di tuliskan I S + atau + S I" #ntuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta &ang kemudian di kenal dengan Hambatan ;/<
KELOMPOK !
Praktikum ED I-1 Samarinda, 28 Oktober 2016
sehingga persamaann&a menjadi + : I./. )imana + adalah tegangan ;$olt<" I adalah kuat arus ;!< dan / adalah hambatan ;Ohm<. -elain itu perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan &ang disebut hambatan listrik. -eara matematika di
Po%er suppl& ber,ungsi memberikan energ& listrik. ultimeter ber,ungsi sebagai alat ukur &ang dipakai untuk mengukur tegangan listrik" arus listrik" hambatan dan resistansi. Papan pb ,ungsi untuk meletakkan komponen'komponen penting &ang nantin&a dirakit menjadi
tuliskan +=I : / atau dituliskan + : I./. Pada perobaan Tegangan -umber &ang digunakan adalah sebesar "J +olt pada /1" G +olt pada /" dan J"N +olt pada /2. )engan arus &ang mengalir pada masing' masing resistor dengan tegangan sumber "J +olt adalah ( 6J@" 1888 @"1J8 @" dan pada tegangan sumber G $olt didapat ( J9"J9 @" 96"96 @" MG8"MG @" dan tegangan sumber J"N +olt" didapat( 666"6M @" 1111"11 @" 1222"22 @. )engan 0TP /elati, &ang berbeda' beda" pada "J +olt ( "8J Q" 1"G8 Q" 1"1 Q. Tegangan G $olt ( G"2N Q" G"G Q" N"21 Q . dan Tegangan J"N +olt ( 1"81 Q"1"G Q" 1"G8 Q. dengan memakai %arna resistor &ang berbeda' beda" &aitu /1: Hijau" *iru" Koklat" Emas ;J68 J %<" /: Koklat" Hitam" erah" Emas ;1888 J %<" /2 : Koklat" erah" erah" Emas ;188 JQ<. Pada perobaan" &ang menjadi ,aktor kesalahan adalah" kurang telitin&a praktikan dalam membaa multimeter" kesalahan dalam merangkai resistor pada
suatu rangkaian elekronika. Hukum Ohm dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari'hari seperti arus listrik pada setiap rumah &ang menggunakan ,ungsi dari hukum ohm.
papan PK*" kurang telitin&a praktikan dalam memilih resistor karena sesuai teori hukum Ohm" 0uat !rus &ang masuk berbanding terbalik terhadap beda potensial. Tetapi pada perobaan hasil &ang didapatkan tidak sesuai. !dapun !lat' alat &ang digunakan selama praktikum" adalah ( /esistor ber,ungsi sebagai pembagi arus atau pembatas pembagian arus" 0abel penghubung ber,ungsi sebagai medium untuk menghantarkan listrik &ang han&a mampu menjangkau aliran arus listrik.
FMIPA-FISIKA
+# !esim0ulan )ari hasil perobaan diatas" maka dapat disimpulkan bah%a( 1. 3ika Tegangan ;+< sebanding dengan
kuat arus listrik ;I<
di mana semakin
besar tegangan ;+< maka semakin besar pula kuat arus ;I< &ang dihasilkan. . -esuai hukum Ohm" sumber tegangan &ang
mengalir
masuk
akan
mempengaruhi arus &ang akan keluar" oleh karena itu nilai tegangan harus berbanding terhadap nilai arus. 2. !plikasi hukum ohm dapat ditemui pada berbagai rangkaian seperti rangkaian seri dan paralel. (AF&AR PU,&A!A
*loher"/ihard.88G.Dasar Elektronika. Aog&akarta(!ndi sumber: http(==blog.um&.a.id=itulen=,iles=81=8 Gbab81'arus'dan'rangkaian'listrik= ;diakses pada tanggal 2 Oktober 816< http(==ejournal.unesa.a.id=artile =6826=2=artile=;diakses pada tanggal 2 Oktober 816 <
KELOMPOK !
